基于传统工艺和现代科技相融合中的青铜器修复技术研究和运用

2022-06-25葛海洋

理财·收藏版 2022年6期

葛海洋

青铜器由于长时间埋藏在地下，受埋藏环境、出土过程、保存状况等各种因素的影响，难免会造成不同程度的损毁，因此需要文物修复人员运用科学、合理的修复技法来复原青铜器文物的本来样貌，再现青铜器的神韵辉煌。这对于研究青铜器文物本身，挖掘文物背后的故事具有重要作用。当前文物的修复技术主要为传统修复技术和现代修复技术，修复人员应当根据具体情况，选择最为合适的技术，尽量降低对青铜器文物的损伤，最大限度还原青铜器的本来样貌。本文试着通过对中国青铜器传统修复技法和现代科技运用相结合，找到传统工艺和现代科技的最佳融合点，从而将青铜器修复技术不断推向新的高度。

青铜器传统修复技法

国内青铜器传统修复工艺历经数代匠人千百年的传承、改良、发展，已形成了一种独特的技术工艺，传统青铜器修复工艺主要分为青铜器的清理、整形、连接、补配、做旧五个主要环节。

1.清理工艺

主要为器物表面污染硬结物的清洗和锈蚀物的除锈工艺。首先，对青铜器文物表层进行清洗，清洗用水一般会选择蒸馏水或者去离子水，因为蒸馏水和去离子水比较稳定，属于中性物质，不会对青铜器进行二次腐蚀；其次，沿着青铜器表面的纹饰和缝隙进行清理，确保每一处都能清洗到位；再次，清除青铜器文物表面残留的氯离子，这样能避免青铜器出现二次腐蚀现象；最后，使用物理除锈法和化学除锈法，对表面残留的锈蚀进行处理。

在青铜器的保护和修复过程中，要根据青铜器的锈蚀程度、胎体厚度以及青铜器文物的保存状况，选择合理的除锈方法。一般将青铜器表面锈蚀分为有害锈蚀和无害锈蚀两种。青铜器有害锈的化学成分主要是氯化亚铜和碱式氯化铜，粉状锈质地酥松，呈粉状浅白绿色，这种锈由内向外发展，能把青铜器纹饰顶起来，而锈泡一旦脱落，就会在青铜器表面形成坑洞，进一步发展可能将青铜器腐蚀成一堆铜锈，严重破坏文物信息，被称之为青铜器的癌症，应尽快清除。对于无害锈，在不影响研究铭文、纹饰的情况下应尽量保留，这些青铜器表面无害的皮壳和红斑绿锈体现了文物的历史沧桑感和神韵，而且化学性质稳定，不应该去除。

2.整形工艺

青铜器文物深埋地下，受墓穴塌陷、地层变化等各种因素影响，一般都会受到挤压和撞击，文物出土后通常都会存在表面凹陷或残损情形。金属变形主要分为弹性变形、塑性变形、弹性+塑性变形三种常态模式，而青铜器存在的形变基本属于弹性形变加塑性形变，因此青铜器的整形时间一般较长，我们首先会对形变部位进行整形恢复原状，遵循“矫枉过正”的原则，留给形变部位回弹复位的足够空间。而传统的整形方法主要以锤击法、扭压法、撬压法、顶撑法、锯解法最具代表性。

传统的整形技法更多的是依靠经验和手感，根据青铜器不同的损毁程度采用不同的整形技法，但传统的整形技法往往更多的是依靠经验和手感，可能在整形的过程中对器物本身造成新的不可逆转的损害。随着现代文物保护修复技术的发展，我们应该在科学分析检测的基础上，对青铜器的腐蚀程度、金属强度、可塑性等方面进行分析，从而确定器物能否进行整形，进而选择何种整形方法奠定基础。

3.连接工艺

在青铜器修复中，对于支离破碎残损严重的青铜器碎片，通常采取黏结加焊接相结合的方式将损毁器物补配成一个完整器形，这对修复来说是一个考验技术和耐力的关键步骤。修复破损严重的青铜器首先应对修复器形做到胸有成竹，在进行碎片拼对时做到心中有数，每个部位做到严谨细致。

青铜器修复的黏结剂种类很多，不同类型的黏结剂，其固化形变、黏结强度、老化性能等各不相同，应根据青铜器的损毁状况、锈蚀程度、保存状况等因素选择合适的黏结剂。青铜器的黏结一般使用慢干型的环氧树脂胶，青铜器裂缝的渗透加固黏结一般使用快干型环氧树脂胶。器物黏结前一定要将黏结面处理干净，对出现矿化酥粉的部位，要先渗透加固，然后再进行黏结，每次黏结都要等到胶完全固化后再黏结下一处，所以黏结位置要求准确及时，避免错位。

对于一些金属性较好，能够拼接的碎片，可以采用焊接的手法，传统青铜器修复中的焊接工艺主要是锡焊法，在具体焊接时，要根据青铜器的厚薄、金属性以及纹饰、铭文等情况，判断器物是否能焊接，如何选择焊点，应使用何种焊接工艺。如镀锡法焊接、扭压法焊接、钻孔加芯子法焊接、银锭扣法焊接等。但是传统的焊接工艺缺点也很明显，主要为焊接时需要锉焊口，难免会对文物造成新的损伤，焊接时使用的助焊剂中含有一定的氯，也会加快器物本体的损害，因此在实际的青铜器修复过程中，应尽量减少焊接。

4.补配工艺

残损的青铜器在整形连接完成后，为了全面展示器物的完整形貌，一般要对残缺部位进行补配。传统的补配技法一般分为翻模补配、铜皮补配和塑形补配。对于缺失的部位，翻模补配是根据青铜器的对称性，在相对称的位置采用翻模材料翻制模具，再进行浇铸铅锡合金或黄铜合金等进行缺位的补配。而铜皮补配则利用纯铜片的可塑性和延展性，通过对铜片进行退火，然后用锤子在羊角砧子上锤打出补配位置的器形弧度，在通过打、抛、收等一系列工艺后，将拓样铜板处理成一个定型补块。使用錾花胶将需要錾花的青铜补块在胶版上粘牢，最后使用錾子工具进行纹饰錾刻。塑形补配主要针对缺失部位比较小、比较简单的器物采用补配方式，可直接用棒胶塑出缺失部位的形状，修整后直接粘到缺失部位补全。在实际操作中，往往根据特定环境的不同情况，以上3种补配方法结合使用。

5.做旧工艺

对已完成补配的部位增添锈色，让复原部位和残存部位整体协调过渡，做旧工艺是青铜器文物修复工艺中不可或缺的一部分。青铜器的传统随色做旧，首先要对焊接和补配的部位进行清理和修整，对焊锡的部位，用三氯化铁溶液刷一遍，将焊锡腐蚀成暗褐色；对于铸铜补配的部位，用咬铜水刷一遍，将铜合金同样腐蝕成黑暗褐色，再在这些部位涂刷一层浓虫胶漆片，增强做旧时颜料的附着力。然后根据锈蚀的种类不同，采用不同的做旧方法逐层随色做旧。随色做旧以酒精漆片为黏结剂，矿物颜料为着色剂。

青铜器现代修复技法

新时期的青铜器文物修复工作有了整体的提升，文保工作者在长期的修复过程中发现传统修复技法存在的弊端，经过数代文保工作人员的探索努力，已逐渐摸索出现代青铜器文物修复新的理念和技法。当前时期，国内博物馆针对青铜器文物修复制定详细的修复步骤和修复方案：1.文物信息采集；2.文物材质分析；3.病害分析绘图；4.缓蚀处理保护；5.表面封护处理；6.预防性保护。

当前，对青铜器文物修复形成新的修复理念，即在修复时做尽量少干预，在保护文物整体和历史价值的前提下，对青铜文物进行修复，并减少对文物的损坏；使用无损可逆材料，在修复过程中，修复材质不能对青铜文物的保护和研究造成影响；青铜文物修复位置应当能被识别出来，做到修旧如旧，远看看不出，近看能看出，且不影响文物的整体性和美观性；在修复过程中，尽量还原青铜器的本来样貌；在修复青铜器的过程中，需要参考当时的历史文化背景和政治背景等，分析其具体作用。这样才能确保文物的修复工作更具科学性和合理性，为出土青铜器的文物保护和修复工作起到积极意义。

在现阶段的青铜器文物修复中，一些新的技法不断改良运用，从而极大提升了青铜器文物的修复水平，进而降低了对青铜器文物的损毁程度。例如引进先进的病害检测设备，可以弥补传统工艺手段无法微观观察青铜器文物的缺憾，可以对青铜器文物内部结构和腐蚀产物以及焊点情况等进行全面检测，为后续的青铜器修复提供重要的数据信息支持。在除锈工艺中，化学除锈法能够抑制有害锈的发展，去除青铜器文物表面附着的锈蚀，同时不损害青铜器文物的整体性和稳定性，在青铜器表面形成一层防护膜，延长青铜器文物的生命。超声波震荡除锈技术能够对青铜器文物表面的块状土和锈蚀物进行较好处理。激光清洗技术在不损伤青铜器表面的同时能够有效地去除器物表面的各种锈蚀，从而保证了器物的整体性。在对青铜文物进行整形的处理中，随着各类整形器（矫形器）应运而生，增加了整形的安全性，使用烘干箱和热风枪进行加热处理时，同时使用千斤顶和G型夹等矫形工具进行矫形，对破损文物在有依据的情况下进行补配焊接。使用先进的激光焊接技术去焊接青铜器文物，不仅焊接速度快，而且焊接效率高，焊缝窄且变形甚微，不会危及器物原本内部结构，腐蚀物也不会夹杂进去。随着三维扫描设备和3D打印技术的提升，在补配残损青铜文物时，可以直接在电脑中对缺失部位精确建模，并打印出缺失部位，直接进行补配或再进行翻模补配，令补配更加精准、便捷。

保护修复方案实施举例

我馆现有藏品52609件/套，实际包含藏品数量为82072件，其中有6000余件商周青铜器，部分青铜器现已存在不同程度锈蚀和残损问题。出现这些问题的原因主要是由于器物在出土前即已被长期的地层压力压残和保存条件受限导致，加之库房和展厅条件有限，不具备恒温、恒湿设备，青铜器锈蚀情况不断出现，青铜器粉状锈从最初的个别青铜器小面积感染，到现在已经发展到有些一级文物都有不同程度的粉状锈病状，并有加快腐蚀的迹象。为了让这批破损和“生锈”青铜器“浴火重生”，我馆与国家博物馆文物修复中心合作，对馆藏495件待修复青铜器逐件进行了分析和评估，制定了针对性的修复计划和修复措施，确保修复目标顺利完成。

2013年开始，我们依照保护修复方案陆续对馆藏青铜礼器、青铜食器、青铜兵器、青铜镜进行了保护和修复，取得了较为成功的经验。现以一件青铜鼎为例，将其传统工艺和现代科技相结合的保护修复方法介绍如下：

1.器物情况概述

战国青铜鼎（图1）：该鼎器壁较薄，器的内外表层腐蚀氧化较为严重，器盖损毁较为严重（图2），口沿部残缺30%，多处裂纹和残洞，器腹上部纹饰处残缺有裂缝多处；一鼎腿脱落，鼎腿脱落后露有破洞一个，破洞上部有一长度为4.2厘米的裂缝；另一鼎腿下部残损，但残余碎片部位能与上部断口相拼接；两块碎片接缝及边缘部位有残缺；口沿部位有一长度为l.6厘米的裂缝；一耳右边中间有裂缝：器物由于锈蚀氧化严重而造成表面腐蚀氧化层有触摸脱落的情况。

2.病害情况分析

为能科学地对该青铜鼎开展保护修复工作，在处理前首先要对器物进行必要的检测分析工作。检测的内容主要是该鼎的合金成分及锈蚀产物物相的分析。检测方法是在断落的足尖碎片断接面上选择一处不会影响将来黏结复原的部位进行打磨抛光，然后利用X射线能量色散谱仪对抛光后的铜芯基体进行合金元素成分含量检测；同时又利用X射线能谱联用仪对从断落的足尖碎落表面采集的腐蚀氧化层进行合金元素成分检测，并利用X射线衍射仪对碎片的断面及从该鼎某部位掉落的一块腐蚀氧化极为严重的小碎片进行物相分析，采用X射线探伤仪拍摄X光照片，观察连接结构。通过这几项分析，得知该铜鼎主要是由铜和锡并含有少量铅铸造而成的二元合金青铜器，器物尚未受到氯化物的侵蚀，器物表层的锈蚀产物主要是孔雀石和锡石。

3.缓蚀封护处理

该青铜鼎由于没有氮离子或氯化产物的存在，因此，其保护工作主要是全器的缓蚀处理和封护加固处理。参照目前国内外在这方面所取得的成功经验和前期取样试验的结果，缓蚀处理采用浓度为2%的苯骈三氮唑（BTA）乙醇溶液，考虑到该鼎的鼎身下部器壁较厚而上部器壁较薄，而且腐蚀氧化较为严重的情况，因此，采用涂浸的办法来进行，将苯骈三氮唑乙醇溶液涂淋于铜鼎的表面，共涂淋5遍，让其浸入铜鼎表面的腐蚀氧化层里，使之与铜交替结合而形成类似高聚物线状结构形式的金属配合物透明覆盖膜，从而有效地隔断铜及铜合金与各种腐蚀介质的接触。

缓蚀层经24小时干燥后，即用聚丙烯酸高分子材料进行封护和加固两道工序一次同步完成，直接将材料涂于已形成有金属配合物透明覆盖膜的铜鼎表面，全器整体共涂浸浓度为3%的浸透加固液6遍，腐蚀氧化特别严重的部位增加涂浸浓度为7%的浸透加固液1—2遍，使其表面形成有一层无色、透明、耐老化和耐候性都较好，而且凝结速度快、凝结后不会产生光泽的封护膜，从而使铜鼎器身的硬度得以加强。

4.补配焊接复原

该铜鼎进行缓蚀处理和加固封護处理后，就可以根据各残破部位的实际状况进行修复处理。

（1）破洞的补配复原：①从其他纹饰部位选取与破洞处相同的纹饰，用软硬适中的胶泥把它印制成阴模；②将环氧树脂、石英砂、立德粉等材料按配方比例调配成环氧胶泥，然后根据配件所需的厚度填注入模具中；③环氧胶泥凝固后即可取下配件，并用刀锉修整好，再用环氧树脂胶黏剂将其黏结到破洞上，完成破洞的补配工作。

（2）断裂并有残缺的鼎腿的修复工作：①用环氧树脂胶黏剂将断落的碎片按原位黏结复原好；②用胶泥或硬纸板从鼎腿的内壁把残缺部位垫托固定好，再将用环氧树脂按配方比例和需要的色泽调配而成的环氧胶泥从鼎腿的外壁把残缺的部位填补好；③环氧胶泥凝固后除去鼎腿内壁垫托的胶泥或破纸板，然后用刀锉把补配部位修整好，完成鼎腿的修补复原工作（图3）。

5.表面做旧处理

铜鼎修补复原处理后，为了增强展示效果，对补配、连接处做旧处理，就可以进入最后的一道做旧工序，即对修补复原部位的表面进行做旧处理，使修复部位的颜色与周边原有器物表面的色泽一致，浑然一体。表面做旧处理是用黏合剂调各种非水溶性的矿物质颜料粉，根据修复部位周边原有器物表面的颜色，采用涂、抹、点、弹、画等技法，确保修复部位的色泽和质感与周围无异（图4）。